北京現代的氫能“棋局”
時間:2023-12-19 08:20來源:經濟觀察網 作者:濮振宇
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此前多年低調發展的國內氫能產業，熱度正快速攀升。根據中國汽車工業協會的數據，今年1-11月，我國累計生產燃料電池汽車5261輛，同比增長35%，保持良好發展態勢。
作為具備極大發展潛力的賽道，氫能產業競爭格局已初現端倪，目前，已經有62家企業具備燃料電池汽車整車的生產能力，公告車型超過700個，加氫站累計建成400多座，產業鏈上下游呈現良好的發展態勢。在推廣應用方面，5個城市示范群累計推廣燃料電池汽車超過7000輛。
在整車企業中，日韓車企以及部分國內本土車企正在加快布局氫能產業，以期在未來的較量中占據優勢位置。作為一家合資車企，北京現代目前一方面開始進入銷量“反彈”的階段，另一方面開始加快新能源轉型，其中包括依托現代汽車的技術力量展開氫能布局。
11月14日-15日，北京現代“Hi-Tech”超級技術日在廣州舉辦，這里是現代汽車集團首個海外氫燃料電池系統研發、生產、銷售基地HTWO廣州的所在地。在HTWO廣州，經濟觀察網記者對工廠的生產模式及流程進行了實地探訪，對現代汽車氫燃料電池系統的核心技術及優勢進行了較為全面的了解。
在氫能領域，現代汽車已是全球氫能技術領域的頭部企業。未來，現代汽車的HTWO氫燃料電池系統，計劃應用于城市空中出行、汽車、船舶和火車等多種交通領域，推出更加豐富且高效的氫能產品陣容。
按照官方表態，現代汽車未來將把在新能源、智能化、高性能、未來出行等領域的前沿技術全面應用到北京現代，推動北京現代的轉型升級。
將在廣州開展高質量示范運營
HTWO廣州是現代汽車集團海外首家氫燃料電池研發、生產、銷售基地，座落于廣州市黃埔區，總占地面積20.2萬㎡，建筑面積8.2萬㎡。包含創新中心棟（外部）、辦公棟，以及由連廊連接的電極電堆棟和系統總裝棟。
資料顯示，2019年12月，為了設立HTWO廣州，現代汽車集團與中國廣東省政府簽訂了諒解備忘錄，經過了市場調查和選址工作等1年左右的準備期。2021年1月， HTWO廣州投資合同正式簽訂，3月開始施工。2023年6月，HTWO廣州正式竣工并開始生產和銷售，規劃年產6500套氫燃料電池系統。
經濟觀察網記者看到，HTWO廣州生產線包括電極電堆棟和系統總裝棟，兩個車間通過二樓連廊相連接。電極電堆棟主要負責氫燃料電池系統核心零部件——電堆的生產。生產完成后，將使用AMR通過二樓連廊運輸到系統總裝棟，和其他零部件一起組裝成氫燃料電池系統，并進行活性化檢測。
HTWO廣州劃分為涉氫的系統裝配車間和非涉氫的電極電堆車間，兩個生產車間通過地上二層連廊相連接，以確保氫氣使用的安全性。系統裝配車間采用空氣調節設備、氫氣檢測裝置等設施，并配備具有4重用氫安全防范措施系統。
據介紹，HTWO廣州通過空氣調節系統，將實驗室室內氣壓，維持略高于工藝設備內部氣壓，達到微正壓狀態，防止氫氣流向設備外部。當工藝設備內部發生氫氣泄露情況，可通過工藝設備上的機械排風裝置，立即向室外排出氫氣。
同時，HTWO廣州核心配件組裝及用氫工程，采用90%的自動化，以確保質量安全。工廠生產全流程采用 ICT技術（信息通訊技術），通過廠內安裝的傳感器識別采集數據，進行智能分析和決策。工廠建立了銷售訂單、零部件訂貨、出貨的數據與實物的流程管理系統，以及生產質量數據管理系統。
據了解，現代汽車氫燃料電池系統通過中國汽車技術研究中心檢測，獲得了國家標準強測性檢驗3項認證（燃料電池發動機性能、道路車輛用戶質子交換膜燃料電池模塊-溫度存儲實驗、燃料電池發動機額定輸出功率）。
今年5月，現代汽車方面與廣州市黃埔區國有企業恒運集團及廣州開發區交通投資集團成立了合資公司——現代氫能科技（廣州）有限公司，并于今年6月與廣州公交集團、恒運集團、交投集團、文遠知行攜手，共同推廣公交、乘用車、物流車、冷藏車、氫能自動駕駛清掃車。
HTWO廣州相關人士對經濟觀察網記者表示，HTWO廣州投產后，與國內合作伙伴一起完成了三款氫能物流車和1款環衛車的開發，為下一步在廣州市開展高質量的燃料電池車輛示范運營打下了良好基礎。
燃料電池汽車能適應極端環境
根據相關資料，現代汽車1998年對氫燃料電池的研究和開發正式開始，2005年獨立研發氫燃料電池系統。2013年，現代汽車氫燃料電池車首次投入量產((ix35 Fuel Cell))。2018年，現代汽車第二代氫燃料電池車上市(NEXO)。2020年，現代汽車氫燃料電池商用車上市(XCIENT氫能電動卡車、ELEC CITY氫能電動客車)。
數據顯示，截至今年10月，搭載現代汽車氫燃料電池系統的氫燃料電池SUV NEXO全球累計銷量超過3.7萬輛，位居全球氫燃料電池汽車銷量之首。2022年，NEXO中國版正式獲得新能源牌照。
據介紹，NEXO利用氫氣和空氣中的氧氣發生的化學反應生成電力，并以此作為驅動車輛行駛的動力，最終的排放物只有水。NEXO搭載的儲氫罐經過了碰撞、破裂及燃燒測試，安全性已得到權威驗證。同時，車輛通過高效的儲氫罐，打造了寬敞的后備廂空間，既適用日常通勤，也可實現長途行駛，滿足多樣出行需求。
由于續航衰減等因素，純電動汽車在極寒環境下的使用一直存在較大困難。那么，極寒環境目前對燃料電池汽車影響大嗎？針對經濟觀察網記者的提問，HTWO廣州一位工程師表示，現代汽車的燃料電池車輛在零下30度這種嚴苛的低溫環境中，也仍然可以正常啟動運行。
“氫燃料電池主要是氣體反應，對于它來說，雖然說催化劑也會受到高溫或者低溫的影響，但是這種影響并不大。在低溫條件下，只要給它輸送氣體，然后使用我們的水熱管理系統以及我們的方法加熱，讓它恢復到它的最佳反應溫度之后，其實對于車輛啟動就完全沒有問題了。”該工程師說。
目前，燃料電池行業的一大發展趨勢是功率持續提升。浙商證券的研報顯示，2021年燃料電池汽車系統功率70KW以上的占比接近70%，50KW以下的占比由2020年54%降至2021年6%，預計2025年燃料電池系統平均功率達161KW。據了解，功率是燃料電池系統核心指標之一。其他條件不變，燃料電池系統功率越大，車輛越能適應長時間運行、高負載率的場景。
燃料電池系統提升功率的難點在哪里？針對經濟觀察網記者的提問，該工程師表示，增加燃料電池系統的功率，現在基本上有兩種方式，一是增加電堆里面的單電池的夾數，二是如果是在不想增加體積的情況下，可以去增加反應面積。
“我們現在用的材料想增加它的反應面積，有一個叫做三項界面的東西，就三種元素貼在一起，接觸面越大，產的能量就越多，但是現在在國內這方面算是存在一個比較卡脖子的技術問題，這個問題只能等到技術更進一步發展的時候（加以突破）。”該工程師說
(責任編輯：子蕊)
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